EN
Батареялық энергия сақтау жүйесі (BESS) — бұл электрлік энергияны кейінгі қолдану үшін аккумуляторларда сақтайтын құрылғы. Ол төмен сұраныс немесе жоғары өндіріс кезінде желіден, күн сәулесінің панельдерінен немесе басқа өндіріс көздерінен зарядталады және пиктік сұраныс кезінде немесе өндіріс болмаған кезде разрядталады. Сауда және өнеркәсіптік тұтынушылар үшін BESS архитектурасын, аккумуляторлардың химиялық құрамын және масштабтық классификацияларды түсіну – дұрыс сатып алу шешімін қабылдау үшін маңызды.
BESS негізгі компоненттері
Аккумуляторлық энергия жинақтау жүйесі бес негізгі компоненттен тұрады. Аккумуляторлық модульдер электрлік энергияны сақтайды, әдетте литий-темір-фосфат (LiFePO4) немесе никель-марганец-кобальт (NMC) элементтерін қолданады. Аккумуляторды басқару жүйесі (BMS) жеке элементтердің кернеуін, температурасын және тогын бақылайды және ашық зарядталуға, ашық разрядталуға және жылулық оқиғаларға қарсы көп деңгейлі қорғаныс қамтамасыз етеді. Қуатты түрлендіру жүйесі (PCS) немесе инвертор аккумулятордан шығатын тұрақты токты желіге немесе жүктемеге қосу үшін айнымалы токқа түрлендіреді. Корпус сыртқы ортаның әсерінен қорғайды, ал IP65 дәрежесі сыртқы ортада орнатуға сай. Жылулық басқару жүйесі аккумулятордың температурасын реттеп, оның өнімділігі мен қауіпсіздігін сақтайды. 651,5 мм × 445 мм × 235 мм өлшемдегі және 51,2 В, 100 А·сағ номиналындағы LiFePO4 модульдері бұл компоненттерді компактты, қабырғаға ілінетін форматқа біріктіреді.
Аккумулятордың химиялық құрамын салыстыру
Аккумуляторлық энергия жинағыш жүйесінің (АЭЖЖ) қауіпсіздік сипаттамасы, циклдық өмірі және жалпы иелену құны аккумулятордың химиялық құрамына байланысты анықталады. LiFePO4 аккумуляторлары 500 °C-тан жоғары температурада жылулық тұрақсыздыққа төзімділік көрсетеді, ал NMC элементтері шамамен 200 °C-та жылулық тұрақсыздыққа ұшырайды. LiFePO4 6000 немесе одан да көп зарядтау циклын қамтамасыз етеді, ал NMC үшін бұл көрсеткіш 2000–3000 циклды құрайды. 10 жылдан астам қызмет көрсетуі талап етілетін қолданыстар үшін LiFePO4-тың ұзақ циклдық өмірі алмастыру жиілігін азайтады және жалпы иелену құнын төмендетеді. CE, RoHS және UN38.3 сертификаттары аккумулятор жүйесінің халықаралық қауіпсіздік, экологиялық және тасымалдау стандарттарына сәйкес келетінін растайды.
АЭЖЖ масштабының классификациясы
Аккумуляторлық энергия сақтау жүйелері қуаттылығы мен қолданылуы бойынша үш деңгейге бөлінеді. Тұрғын үйлер үшін арналған АЭС-тер әрбір құрылғысы 5,12 кВт·сағ болатын қабырғаға ілінетін модульдерден тұрады, олар әдетте жалпы қуаттылығы 5–20 кВт·сағ болатындай етіп орнатылады және тұрғын үйлерде электр энергиясын резервте сақтау мен күн энергиясын өзіндік тұтыну үшін қолданылады. Коммерциялық және өнеркәсіптік (К&Ө) АЭС-тері 20 кВт·сағ-тан бірнеше мегаватт-сағатқа дейінгі ауқымда болады және коммерциялық объектілер үшін шыңдықтарды тегістеу, қуат тұтынуы үшін төлемді азайту және резервтік электрмен қамтамасыз ету қызметін атқарады. Электр желісі деңгейіндегі АЭС-тер 1 МВт·сағ-тан асады және жиілікті реттеу, жаңартылатын энергия көздерін интеграциялау және қуаттың тұрақтылығын қамтамасыз ету сияқты желілік қызметтерді қамтамасыз етеді. Бразилиядағы 1,5 МВт күн энергиясын пайдаланатын автокөлік қонысының жобасы К&Ө деңгейіндегі АЭС-терді күн энергиясын генерациялаумен интеграциялауды көрсетеді.
Негізгі қолданбалар
БЭЖ қолданыстары тұрғын үйлер, коммерциялық және қуаттық секторларды қамтиды. Үйлер үшін БЭЖ электр қосылымының тоқтауы кезінде резервті қуатты қамтамасыз етеді және күн энергиясын өзіндік тұтыну деңгейін максималдайды. Коммерциялық объектілер үшін жүйе пиктік сұранысқа байланысты төлемдерді азайтады, үзіліссіз қуатты қамтамасыз етеді және энергия шығындарын басқаруға көмектеседі. Ауылдық және алыста орналасқан аймақтар үшін БЭЖ жаңартылатын энергия көздеріне тәуелсіздікті қамтамасыз етеді. Жылына 15 миллион кВт·сағ электр энергиясын өндіретін және жылына 50 тонна дизельдің пайдаланылуын азайтатын Мальдив аралындағы орнатылым БЭЖ-тің аралдар мен ауылдық аймақтарда дизельді генераторлардың орнына қолданылуын көрсетеді. Күн энергиясын өндіретін автокөліктер үшін арналған қорғалған алаңдарға интеграцияланған сақтау құрылғыларының қуаты 3,84 кВт·сағ, 7,68 кВт·сағ, 11,52 кВт·сағ және 15,36 кВт·сағ болады; бұл құрылғылар автокөліктердің тұрақтандыру инфрақұрылымы мен энергия өндіруін қосатын объектілерге арналған.
Қауіпсіздік пен орнатылу тәжірибесі
БЭЖС технологиясының қауіпсіздік жазбасы – сатып алу критерийлерінің маңыздысы болып табылады. Германияда, Австралияда және Жапонияда 30 000-нан астам қабырғаға орнатылған LiFePO4 энергия сақтау құрылғылары орнатылған, бірақ қауіпсіздікке қатысты бірде-бір инцидент хабарланбаған. Бұл орнатылу тарихы, сонымен қатар 500+ градус Цельсийге дейінгі жылулық бұзылу порогы мен IP65 деңгейіндегі орта қорғауы LiFePO4 БЭЖС-тің әртүрлі климаттық жағдайлар мен орнату ортасында сенімділігін көрсетеді. Жоғары кернеу, төмен кернеу, артық ток, қысқа тұйықталу және артық қызуға қарсы қорғау қамтамасыз ететін БАЖ көп қабатты қорғау жүйесі жүйенің пайдалану мерзімі бойынша жұмыс істеуінің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
Қайғы энергиямен интеграция
БЭЖС күн сәулесінің панельдерімен, жел турбиналарымен және гибридтік электр энергиясы жүйелерімен біріктіріледі, олар айнымалы өндірісті тегістеу үшін және тұрақты электр энергиясы шығысын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Оны күн сәулесінің автокөліктер үшін көршілес құрылыстарымен біріктірген кезде БЭЖС күндізгі артық күн сәулесі энергиясын түнде қолдану үшін сақтайды, ол құрылыстың жаңартылатын энергия көздері бойынша өзіндік жеткіліктілігін арттырады. 2–20 кВт·сағ қуаттылығы бар домалақ-үстел тәрізді энергия сақтау аккумуляторы өндіріс активтері өзгерген кезде қайта орналастырылуға болатын мобильді сақтау мүмкіндігін береді. Күн сәулесі инверторлары мен бақылау ұстағыштары (бір осьті және екі осьті конструкцияларды қоса алғанда) БЭЖС-пен бірігіп, күн сәулесінің жиналуын және энергия берілу уақытын оптималдау үшін қолданылады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Сұрақ: Энергия сақтауда БЭЖС деген не?
Жауап: БЭЖС — Батареялық энергия сақтау жүйесінің қысқартылған атауы. Бұл электр энергиясын кейінгі уақытта қолдану үшін аккумуляторларда сақтайтын жүйе болып табылады; ол аккумулятор модульдарынан, аккумуляторды басқару жүйесінен, қуатты түрлендіру жүйесінен, корпус пен жылу басқару жүйесінен тұрады.
Сұрақ: БЭЖС үшін LiFePO4 және NMC арасындағы айырмашылық неде?
A: LiFePO4 500 °C-тан жоғары температурада жылулық бұзылуға төзімділік көрсетеді және 6000-нан астам зарядтау циклын қамтамасыз етеді, ал NMC 200 °C-та жылулық бұзылуға ұшырайды және 2000–3000 циклды қамтиды. LiFePO4 BESS қолданыстары үшін ұзақ қызмет көрсету мерзімін және жоғары қауіпсіздік шегін қамтамасыз етеді.
С: Менің қолданысым үшін қандай көлемдегі BESS керек?
Ж: Тұрғын үйлерде әдетте 5–20 кВт·сағ көлденең орнатылатын жүйелер қолданылады. Коммерциялық объектілерде 20 кВт·сағ-тан бірнеше мегаватт-сағатқа дейінгі көлемдер қолданылады. Электр энергиясын өндіруші компаниялар үшін қолданылатын жүйелер 1 МВт·сағ-тан асады. Күн энергиясын пайдаланатын автокөліктер үшін арналған қойма құрылыстарымен интеграцияланған сақтау жүйелері қосымша электр энергиясын өндіру мен автокөліктерді тұрақтандыру қызметін атқаратын 3,84–15,36 кВт·сағ көлемдегі нұсқаларды ұсынады.